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Kühleinrichtung, insbesondere für Trockeneis, die aus einem Kondensator
und Verdampfer besteht Es sind Kühleinrichtungen bekannt, die aus einem Kondensator
und Verdampfer bestehen, welche durch eine oder mehrere Leitungen derart miteinander
verbunden sind, daß hierin ein Kälteträger im Kreislauf zur Kondensation und Verdampfung
gelangt, wenn der Kondensator durch ein Kältemittel oder einen Kältespeicher oder
anderes Kühlmittel gekühlt wird. Es wird auf diese Weise die Kälte des Kältemittels
übertragen.
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Durch die Erfindung werden diese bekannten Kühleinrichtungen insbesondere
für die Verwendung von Trockeneis als Kältespeicher verbessert; die Verbesserungen
haben jedoch auch bei Verwendung anderer Kältespeicher oder Kühlrilittel tiefer
Temperatur. Bedeutung.
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Während die bekannten Kühleinrichtungen ein- Rohrsystem, meistens
von beträchtlicher Länge, darstellten; werden durch die Erfindung der Kondensator
und der Verdampfer mit den entsprechenden Verbindungsleitungen zu einem -einheitlichen
hohlwandigen Kühlgerät vereinigt: Es werden hierdurch handliche Kühlgeräte geschaffen,
welche entweder für sich allein, z. B. als Speiseeismaschine; oder als Einsatz,
z. B. in Kühlschränken, Kühleinheiten darstellen. Der bauliche Unter schied der
neuen Kühleinrichtungen gegenüber den bekannten ist vor allem dadurch bedingt, daß
es sich nicht darum handelt, wie bisher Kälte von einem Raum in einen anderen zu
übertragen, sondern daß hier gerade bei benachbarter Anordnung von Trockeneis und
Kühlgut im gleichen Raum eine wirtschaftliche und gefahrlose Verwendung des Trockeneises
bei allen in Betracht kommenden Kühlzwecken ermöglicht wird. Daß das Kühlgut umgebende,
Temperaturbad wird durch den verdampfenden Kälteträger gebildet. Schädliche Auswirkungen
der tiefen Temperatur des Trockeneises (-8o') werden durch Einschaltung des Kreislaufs
des Kälteträgers vermieden.. Die Wärme wird dem Kühlgut mit einem geringeren Temperaturgefälle
entzogen, als dies bei direkter Kühlung mit Trockeneis der Fall wäre.
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Die Erfindung ist in den- Abbildungen an Ausführungsbeispielen im
Schnittschematisch dargestellt. , -Abb. t veranschaulicht zwei doppelwandige Gefäße
1 - und 2, deren Mäntel durch ein Röhr 3 zu einer Kühleinheit miteinander verbunden
sind. Das untere Gefäß nimmt in seinem. Innern den Kohlensäureschnee q. auf, während
der Kälteträger 5 sich in dem Mantel 'des anderen Behälters befindet. Das Innere
-dieses letzten Behälters dient zur Aufnahme des Kühlgutes. Durch die Kondensation
des Kälteträgers im Mantel des Behälters a er= folgt die Verdampfung des Kälteträgers
im Mantel des Behälters r und hierdurch die Abkühlung
des Kälteträgers
und des Kühlgutes. Ist der Kälteträger hinüberdestilliert, so muß durch Umkehren
des Gerätes der Kälteträger wieder durch das Rohr 3 in den Mantel des Gefäßes i
gebracht werden.
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Abb.2 veranschaulicht im* Schnitt ,die beiden doppelwandigen evakuierten
Behälter der Abb. i nebeneinander. Die Wirkungsweise und -Handhabung ist dieselbe
wie- in Abb. i.
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Abb.3 zeigt im Schnitt eine Ausführung, die als Verbesserung den Übergang
zum Rückflußkühlerprinzip darstellt. Der, doppelwandige Behälter 2, der das Trockeneis
aufnimmt, ist mit einem am Boden des Mantels eingesetzten Rohr 6 ausgerüstet,. welches
unten geschlossen ist und den Kälteträger.5 enthält. Das Gerät kann z. B. als Tauchkühler
verwendet werden; das Rohr 6 taucht dann in das Kühlgut ein.
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Abb. q. zeigt eine andere Ausführungsform, -bei der zur Aufnahme des
Kühlgutes wiederum wie in Abb. i und 2 ein doppelwandiger Behälter dient, wobei
jedoch das Rückflu8-kühlerprinzip aus Abb. 3 mit übernommen ist.
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In Abb. 5 ist der Kreislauf des Kälteträgers besonders klar ersichtlich,
da für die Führung der.Dämpfe, zum Kondensator. und für die Rückleitung des Kondensats
getrennte Rohrleitungen vorgesehen sind.
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In Abb. 6 ist eine Rohrführung .dargestellt, bei der das Kondensat
durch das Rohr 8 in den -unteren Teil des Mantels. zurückgeführt wird, während die
zum Kondensator strömenden Dämpfe durch das Rohr 9 in das Rohr 3 eintreten. Durch
die Ausführungsformen- der Abb. 5 und 6 werden Unterkühlungen an der Oberfläche
des Kälteträgers vermieden. -Für den Fall,' da$ nicht Trockeneis, sondern eine Eiskochsalzmischung
im Kondensator verwandt wird, kann das Schmelzwasser durch eine Leitung Iö (Abb.5)
abgelassen werden.
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Es können mehrere Kühlgutbehälter-Verdampfer an einen einzigen Trockeneishehülter-Kondensator
zu einer Einheit zusammen-. sein. In diesem Fall müssen die.
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Mäntel der verschiedenen doppelwandigen Gefäße, welche die Verdampfer
bilden, unter-. -einander -kummuniz'ieren.
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Bei -der Kühlung von Kühlschränken,. in denen verschiedene Abteilungen
verschiedene Raupntemperatüren aufweisen sollen kann-so verfahren werden, . daß
mehrere derartiger Kühleinheiten, in -jeder Abteilung ein besonderes Kühlgerät,
Verwendung finden. .Jedes dieser Kühlgeräte kann sich dann von dem anderen in der
Kälteleistung seines Verdampfers unterscheiden, so daß die einzelnen Allteilungen
verschieden kräftig. . gekühlt werden. - Die -Kälteleistung kann z. B.° durch einen
gegebenen. Strömungswiderstand in , dem Rohr 3 beeinflußt werden. "Dieser Strömungswiderstand
kann entweder durch den Querschnitt des Rohres 3 gegeben sein, oder es wird in bekannter
Weise in diese Leitung 3 ein Drosselventil eingebaut. .
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Als Kälteträger werden mit Vorteil Substanzen verwandt, deren Siedepunkt
höher liegt als etwa + 6o° und deren Schmelzpunkt tiefer liegt als - 8o°. Der relativ
hohe Siedepunkt gewährleistet eine Betriebssicherheit für den Fall, daa die Geräte
in heißes Wasser getaucht werden; hiermit ist zu Reinigungszwecken und zum Abtauen
von Speiseeis zu rechnen. Derartige geeignete Kältemittel sind insbesondere die
Alkohole, und unter diesen empfiehlt sich wegen der physiologischen Eigenschaften
Äthylalkohol als geeignetester Stoff.
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Die Kühleinrichtungen sind in den Abmessungen nicht beschränkt. Es
ist besonders zweckmäßig, den Kondensator :2 in seinen Abmessunge,n so zu-wählen,
daß er einen, genormten Kohlensäureeisblock gerade aufnehmen kann.
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Der Kondensator 2 wird gemäß der Erfindung als doppelwandiger Behälter
gebaut: .Der doppelwandige Behälter mit seinem geringen_ lnnendruck schützt den
Block vor einstrahlender Wärme. Mit besonderem Vorteil wird ein doppelwandiger Behälter
verwandt, dessen Innenteil einen kugelschalenförmigen Boden hat; das verflüssigte
kalte Kondensat sammelt sich am tiefsten Punkt der Innenwand zu Tropfen. Die Tropfen
fallen dann in die Kondensatrückleitung,ohne durch Berührung mit der Außenwand des.
Kondensators unnötig Wärme aufgenommen zu haben.
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Gemäß der Erfindung wird -die Kühleinrichtung -mit besonderem Vorteil
aus Glas derart gebaut, -daß -sie einer; einzigen -luftdicht abgeschmolzenen 'hohlwandigen
.Glaskörper darstellt: -